ANÁLISIS DE LA CADENA DE SUMINISTRO DE UN SISTEMA ... · por año •Biodigestor de 5.052 m3 32...

ANÁLISIS DE LA CADENA DESUMINISTRO DE UN SISTEMA

BIOENERGÉTICO

Angie Melissa Espinal

Paula Andrea Martínez

Potencial Energético de la Biomasa en Colombia-2012Participación (%) según el tipo de generación energéticaen el Sistema Interconectado Nacional de Colombia-2014

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Contexto del problema

Fuente: XM filial de isa

2.4 kg de estiércol/díaP: 0,35 m3 gas/kg materia seca

Empresas del sector porcino en Colombia estándesaprovechando la porcinaza como fuente de ahorroo ingreso. Se hace necesario entonces estudiar lacadena de suministro de este sistema bioenergéticocon el fin de identificar los beneficios económicos,

ambientales y sociales que podría traer al sector.

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Formulación del problema

• Analizar la estructura y actores dentro de la cadena de suministro,asociados con el funcionamiento de la cadena bioenergética.

Objetivo 1

• Evaluar la generación de bioenergía a partir del biogás.

Objetivo 2

• Diseñar un instrumento que permita identificar los impactosambientales, económicos y sociales asociados al aprovechamiento delresiduo.

Objetivo 3

4

Objetivos

Evaluar el desarrollo de la cadena de suministro de bioenergía en el sector porcino.

Objetivo del Proyecto

Objetivo Específico 1

Analizar la estructura yactores dentro de lacadena de suministro,asociados con elfuncionamiento de lacadena bioenergética.

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Esquema de la cadena de suministro de un sistema bioenergético

Proceso productivo de los

cerdos

Proceso generación de

biogás

Proceso interconexión de

la bioenergía

Fuente: Elaboración Propia

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Empresa Porcina

Empresa generadora de

biomasa residual

Generadoras, transformadoras, distribuidoras y

comercializadoras

ACTORES EXTERNOS:-Municipio-Gobierno(UPME,CREG)


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Evaluar la generación debioenergía a partir delbiogás.

Cantidad de cerdos 24.000 cabezas

Peso promedio 100 kg

Estiércol y Orín 5,4 kg

Temperatura 30°C

Perdidas de combustión 70%

Pérdidas en distribución y

comercialización12%

PARÁMETROS

Cantidad de cerdos 24.000 cabezas

Peso promedio 100 kg

Estiércol y Orín 5,4 kg

Temperatura 30°C

Perdidas de combustión 70%

Pérdidas en distribución y

comercialización12%

PARÁMETROS

Fuente: Banco Mundial

Ecuaciones

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Carga diaria para alimentar el biodigestor

(1 kg ≣ 1 L)

Factor de seguridad, volumen adicional para el almacenamiento

(1,2)

Tiempo de retención (días)

Ecuaciones

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Resultados

• 1.857 MWh/añoPEEP

• 1.177.344 m3/año Biogás producido

• 129.600 kg/día Materia para la carga


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• 5.052 m3

Volumen del biodigestor

• 32 díasTiempo de retención

• 129.600 kg/día Carga del biodigestor

Resultados


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An

ális

is d

e se

nsi

bili

dad

Económico40%

Ambiental33%

Social27%



Diseñar un instrumento que permita identificar los impactos ambientales, económicos y sociales asociados al aprovechamiento del residuo.

Plantilla de Impactos

Evaluación de Impactos asociados al aprovechamientode la porcinaza

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Impacto Económico


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Impacto Ambiental


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Impacto Social


Conclusiones

Aprovechamiento del residuo

• 129.600 kg materia para la carga 1.177.344 m3 de biogás anual 1.857 MWh por año

• Biodigestor de 5.052 m3 32 días de retención

• Abastecimiento de 1.000 usuarios estrato 3 en Cali

Consumo energético

• Frigorífico 41% del requerimiento eléctrico del mismo

Clasificación

• Menor o Autogeneradora a pequeña escala 0,21 MW

Esquema de la cadena de suministro bioenergética

• Integración del ciclo productivo porcino, el proceso de generación de biogás y el de interconexión de la bioenergía.

Evaluación de impactos

• Económico Categoría operacional

• Ambiental Generación de energía a partir de fuentes no convencionales

• Social Sociedad en general

Generalidades

• Diversidad de usos del biogás

• Adaptabilidad del proyecto

• Marco Normativo

• Adquisición de equipamientos

Conclusiones

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Recomendaciones

Replicar el estudio a otras granjas

Evaluación técnica y financiera

Análisis físico-químico

• Alkalay, D. (03 de Noviembre de 1997). Aprovechamiento de desechos agropecuarios para la producción de energía. Recuperado el 16 de Septiembre de 2015, de FAO: Food and Agriculture Organization of the United Nations: www.fao.org/docrep/006/ad098s/AD098S08.html

• Gold, S., & Seuring, S. (Enero de 2011). Supply chain and logistics issues of bio-energy production. Recuperado el 29 de Octubre de 2015, de Science Direct: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0959652610003240

• ica. (2015). Censo Pecuerio Nacional 2015. Recuperado el Septiembre de 2015, de Instituto Colombiano Agropecuario: www.ica.gov.co/getdoc/8232c0e5-be97-42bd-b07b-9cdbfb07fcac/Censos-2008.aspx

• IDAE. (Octubre de 2007). Biomasa: Digestores anaerobios. Recuperado el 29 de Octubre de 2015, de Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía: www.idae.es/uploads/documentos/documentos_10737_Biomasa_digestores_07_a996b846.pdf

• Lu, J., Zhu, L., Hu, G., & Wu, J. (2010). Biomass & Bioenergy. Integrating Animal Manure-Based Bionergy Production with Invasive Species Control: A Case Study At Tongren Pig Farm in China. Recuperado el Septiembre de 2015, de Science Direct: www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0961953410000401

• Quijano, A., & Rico, M. (2011). Contribución de la bionergía al desarrollo sostenible del medio rural. Análisis para Castilla y León. En A. I. Aplicada, Estudios de Economia Aplicada (Vol. 29, págs. 309-331). Valladolid, España.

• Universo Porcino. (s.f.). Métodos para la producción porcina y manejo del estiércol. Recuperado el 01 de Octubre de 2015, de Universo Porcino, El portal del cerdo: www.aacporcinos.com.ar/articulos/metodos_para_la_produccion_porcina_y_manejo_del_estiercol.html

• UPME. (2014). LEY 1715, 13 Mayo 2014. Recuperado el Septiembre de 2015, de UPME: Unidad de Planeación Minero Energética : www.upme.gov.co/Normatividad/Nacional/2014/LEY_1715_2014.pdf

• Galvis Pinzon, D. P., & Acevedo León, M. L. (2008). Evaluación del potencial energético de la biomasa residual proveniente del sector porcino en Colombia .Universidad Industrial de Santander, Facultad de ingenierias Fisicoquímicas, Bucaramanga.

• UPME. (2003).FORMULACIÓN DE UN PROGRAMA BÁSICO DE NORMALIZACIÓN PARA APLICACIONES DE ENERGÍAS ALTERNATIVAS Y DIFUSIÓN. Obtenido de http://www.si3ea.gov.co/si3ea/documentos/documentacion/energias_alternativas/normalizacion/GUIA_PARA_LA_IMPLEMENTACION_DE_SISTEMAS_DE_PRODUCCION_DE_BIO.pdf

Bibliografía

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http://www.upme.gov.co/Normatividad/Nacional/2014/LEY_1715_2014.pdf

GRACIAS

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CATEGORÍAS IMPACTOS GENERADOS CALIFICACIÓN DESCRIPCIÓN

Incremento en la productividad Crecimiento del sector Pecuario en Colombia

Reducción de gastos en

fertilizantesEl efluente sólido del biodigestor puede ser usado como abono orgánico

Diversidad de usosAprovechamiento del biogás para la cocción, iluminación, calentamiento,

movimiento, entre otros

Reducción de gastos

energéticos

Generación de energía la cual puede ser utilizada en la producción o entregada a

la red nacional pública

Reducción en los costos de

energía a los consumidores

Se produce una diversificación en las fuentes generadoras de energía,

constituyendo así más opciones para los usuarios

Generación de energía no

convencional

Fomentar el desarrollo y uso de energías renovables como lo es la biomasa

residual. Descentralización de la energía, reduciendo costos.

Venta de excedentes Venta de excedentes de electricidad a empresas comercializadoras de energía

Reducción de ImpuestosDeducción en el pago del impuesto de renta del 50% de las inversiones en un

período de 5 años e IVA de los bienes asociados al proyecto

Reducción de Aranceles

Los proyectos de FNCE gozarán de exención del pago de los Derechos

Arancelarios de Importación de maquinaria, equipos, materiales e insumos

destinados exclusivamente para labores de preinversión y de inversión.

Beneficio aplicable y recaerá sobre insumos que no sean producidos por la

industria nacional y su único medio de adquisición sea la importación de los

mismos.

Depreciación acelerada de los

activos

Reducción de la vida útil de activos fijos,deduce el gasto más rápido que del

modo tradicional y el importe.

TOTAL 0

IMPACTOS ECONÓMICOS GENERADOS EN EL PROCESO DE OBTENCIÓN DE BIOENERGÍA A PARTIR DE BIOMASA RESIDUAL

Operacional

Contables

Anexo 1. Plantilla de Impacto Económico


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Anexo 2. Plantilla de Impacto Ambiental


Nuevas fuentes de generación de energíaIncentivo en el uso y aprovechamiento de energías no

convencionales

Administración de los recursos naturales en

menor proporciónReducción en el uso de combustiles fósiles

Menor impacto en cuencas hidrográficasReducción del vertimiento de aguas residuales (cargadas de

sólidos)

Prevención de la degradación de la tierra Reutilización de residuos del proceso como abonos

Aprovechamiento del efluenteAprovechamiento de los efluentes obtenidos para ser utilizados

como fertilizantes

Aprovechamiento del gasAprovechamiento del biogás generado para la obtención de

bioenergía

Reducción de las emisiones de gases efecto

invernadero

Mayor control en la disposición del metano y su emisión al

medio ambiente

Generación de energía eléctrica Energía para el consumo

TOTAL 0

Generación de energía a

partir de fuentes no

convencionales

Aprovechamiento de

residuos (porcinaza)

Separación de sólidos y

aguas residuales

IMPACTOS AMBIENTALES GENERADOS EN EL PROCESO DE OBTENCIÓN DE BIOENERGÍA A PARTIR DE BIOMASA RESIDUAL


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Anexo 3. Plantilla de Impacto Social


Generación de empleoInclusión de la obra de mano local mediante la generación de nuevos posibles

empleos

Suministro de energía a zonas no

interconectadas

Permitir la interconexión de zonas aledañas que no cuenten con el servicio de

energía eléctrica del sistema interconectado nacional

Nuevas prácticas laboralesEl crecimiento de la empresa permite el desarrollo de empleos existentes y el

aumento en responsabilidades

Adquisición de nuevas

responsabilidades y conocimientos

Desarrollo de nuevas habilidades y destrezas

Avances tecnológicosUso de nuevas tecnologías para llevar a cabo el proceso de generación de la

bioenergía

SaludEl uso de tecnologías como el biodigestor permite que la propagación de olores

debido a la fermentación disminuya

Seguridad del suministro energéticoA largo plazo se puede garantizar un constante abastecimiento de energía eléctrica

generada a partir de la biomasa

TOTAL 0

Sociedad en general

IMPACTOS SOCIALES GENERADOS EN EL PROCESO DE OBTENCIÓN DE BIOENERGÍA A PARTIR DE BIOMASA RESIDUAL

Comunidad Local

Trabajadores


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